Michael G. Deceglie · Timothy J Silverman · Byron McDanold · Kevin Anderson 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月

我们展示了部署在光伏技术商业化加速器中心的金属卤化物钙钛矿组件的户外观测结果，该中心开展了全球规模最大的金属卤化物钙钛矿光伏组件户外测试工作之一。截至2025年1月，户外测试已涵盖来自14个不同合作方的150多个组件。我们的研究结果表明，光照引起的效率日变化如何影响实际环境中的现场性能。这些影响无法用现有的户外性能模型来解释，也挑战了传统温度系数的概念。

解读: 该研究揭示的钙钛矿组件日间效率动态波动特性，对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。钙钛矿组件在不同光照、温度和光谱条件下的可逆性光响应行为，要求逆变器具备更智能的功率追踪策略。建议在SG逆变器中引入多维度环境参数感知（光强、温度、光谱），优化MPPT扫描频率和步长算法，针对清晨...

Yilong Zhou · Shredatta Marath · Miro Zeman · Olindo Isabell 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

在城市地区集成光伏（PV）系统可增强本地可再生能源电力生产，但由于光伏组件反射率较低，也会导致地表反照率降低。反照率的下降增加了地球对能量的吸收，从而产生正的辐射强迫（RF）；而光伏电力替代化石燃料发电则通过避免二氧化碳排放产生负的辐射强迫。本研究采用一种新颖的工作流程，量化了城市屋顶光伏部署的净辐射强迫影响。该工作流程结合了两个模型：（1）几何光谱反照率（GSA）模型，利用LiDAR数据和地理配准的材料分布图，模拟光伏集成前后的反照率变化；（2）基于简化天际线的光伏模型，利用LiDAR提取的屋...

解读: 该研究揭示城市光伏部署的反照率降低效应及辐射强迫动态平衡机制,对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要指导意义。研究表明低碳电网场景下反照率负效应凸显,这要求提升系统发电效率以缩短气候收益回收期。可启发我们优化MPPT算法、采用SiC功率器件降低损耗,并通过iSolarCloud...

Yang Xi · Jianyong Zheng · Fei Mei · Gareth Taylor 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

准确高效的区域光伏发电功率预测对于提升光伏电力供应的稳定性并扩大其市场份额至关重要。近年来的研究进展已将卫星与地面观测数据的特征相结合，基于混合神经网络的模型展现出优异的预测性能。然而，仍存在若干挑战：直接从卫星图像中提取的空间特征往往缺乏细节，且大多数现有预测方法需要大量电力数据样本。因此，在云量变化速率较高的情况下，预测精度易受相位滞后的影响，同时由于区域光伏装置数量庞大且分布分散，计算负担也显著增加。为解决上述问题，本研究提出一种创新的时空特征，该特征将从卫星图像重构的纹理特征（TFs）与...

解读: 该区域光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过卫星图像纹理特征与迁移学习结合,可显著提升SG系列逆变器集群的功率预测精度(RMSE提升72%)并降低相位滞后,特别适用于分布式光伏电站管理。该算法计算效率提升10倍,可与ST储能系统协同优化充放电策略,减少云层...

Yuan Gao · Zehuan Hu · Shun Yamat · Junichiro Otomo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 可再生能源的部署以及智能能源管理策略的实施对于建筑能源系统（BES）的脱碳至关重要。尽管数据驱动的深度强化学习（DRL）在优化BES方面已取得近期进展，但仍存在显著挑战，例如缺乏针对时间序列数据观测空间的研究以及模型可解释性的不足。本文首次将未来预测信息引入DRL算法中，以构建时间序列数据的观测空间，并采用门控循环单元（GRU）和Transformer网络与DRL算法相结合，用于建筑一体化光伏与电池（BIPVB）系统的运行控制。此外，通过将前沿的Shapley加性解释（SHAP）技术与所开...

解读: 该深度强化学习优化技术对阳光电源光储一体化系统具有重要应用价值。研究中的GRU/Transformer时序预测与DRL决策框架可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略,结合电价预测信息实现成本降低10%以上。SHAP可解释性分析方法可增强iSolarCloud平台的AI决策透明度,为PowerT...

Rajvikram Madurai Elavarasan · Rishi Pugazhendhi · Saifullah Shafiq · Sivasankar Gangatharan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在能源转型范式中，最大化光伏发电（PV）技术的电力产出是一项关键战略。因此，必须考虑影响光伏效率的潜在因素。其中主要因素之一是太阳辐照，其本身具有可变性且超出人类控制范围。虽然较高的辐照水平在一定程度上可以提升光伏系统的输出功率，但同时也会导致运行温度升高，从而对光伏组件的效率产生负面影响。因此，被动冷却成为缓解因运行温度上升而导致效率下降的关键解决方案。本研究旨在对基于相变材料（PCM）的被动冷却技术进行全面综述，此类技术在提升光伏面板效率方面具有显著潜力。本文首先对理想的相变材料进行特...

解读: 该PCM被动热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要协同价值。通过PCM相变材料降低组件工作温度,可显著提升SG系列逆变器的MPPT效率和系统发电量。建议将PCM热管理方案与iSolarCloud平台温度监测功能结合,实现组件温度预测性维护。该技术还可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化...

Mattia Manni · Tom Melkert · Gabriele Lobaccaro · Bjørn Petter Jell · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要：本文应用了一种新提出的颜色校正透射率因子（CCTF）以及一种创新的概率-确定性方法，用于构建彩色建筑一体化光伏（BIPV）系统的虚拟克隆。这些虚拟克隆通过根据彩色层的透射特性（由CCTF决定）调整阵列平面辐照度，来计算最大功率点处的电流（Impp）。研究实现了由200条随机组合的物理光伏模型链组成的集合（概率方法），并通过计算多个输出结果的中位数，得到确定性的Impp估计值。虚拟克隆使用位于荷兰兹沃勒的两个BIPV幕墙的实际观测数据进行了验证，这两个幕墙分别安装了黑色（CCTF=1.00）...

解读: 该彩色BIPV虚拟克隆技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究通过颜色校正透射因子(CCTF)量化彩色层对最大功率点电流的影响,揭示了不同颜色模块(黑色CCTF=1.00至陶土色CCTF=0.70)的发电特性差异。这为SG逆变器在建筑光伏应用中开发针对彩色组件的自适应MPPT...

Achintya Basak · Suprava Chakraborty · Aruna Kumar Behur · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究探讨了安装在印度维洛尔理工学院（VIT）技术塔（TT）楼顶的一块440 W双面太阳能光伏（PV）组件的性能表现。通过在2024年2月的晴天期间系统性地将组件倾角从0°调节至90°，考察了倾角对发电量的影响。数据采集时间为上午9:00至下午5:00，每小时记录一次。为增强组件背面的辐照，模块下方地面涂覆了白色高反射材料。实验记录了关键性能参数，并针对每个倾角计算了辐照比。结果表明，在30°倾角下，日平均最大功率输出达到316.85 W。相应的双面辐照比介于0.20至0.40之间。日平均...

解读: 该双面组件倾角优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究发现30°倾角可实现316.85W最优功率输出,背面辐照比0.20-0.40,这为逆变器MPPT算法优化提供了数据支撑。建议在iSolarCloud平台集成倾角-辐照比模型,结合地面反射率参数,实现双面组件发电量预测与智能运维。...

Vincent Meslier · Bertrand Chambion · Jean-Luc Bouvard · Pierre-Olivier Bouchard · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文通过数值模拟方法研究了光伏（PV）组件的脱层行为。本研究首次提出了一种采用内聚力单元模拟脱层过程的全尺寸光伏组件数值模型。不同材料之间的热膨胀失配可解释光伏组件的脱层行为。该模型模拟了制造过程以及五次热循环——即光伏行业中用于加速老化的测试程序——以评估材料热膨胀特性对脱层风险的影响。此外，本文首次探讨了湿热老化和紫外老化对脱层倾向的影响。模型识别出光伏组件中优先发生脱层的区域，这些区域与实验观察结果一致。同时，本文还分析并讨论了边界条件对模型预测结果的影响。研究强调了准确估算粘附能的...

解读: 该光伏组件分层失效数值模拟技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要价值。研究揭示的热膨胀失配导致分层机理,可指导我们优化1500V高压系统中组件选型标准,降低长期运行失效风险。模型识别的优先分层位置与电池尺寸影响,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护算法,通过...

Geng Xiaa · Ulrike Egerer · Stefano Letizi · Mithu Debnath 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 风荷载是影响聚光太阳能（CSP）集热器系统（包括定日镜和抛物槽）结构设计成本的主要因素。传统上，这些系统的设计依赖于风洞试验数据，而此类数据往往难以准确反映实际全尺寸条件下所经历的动态效应。本研究首次通过激光雷达（lidar）观测，对一个正在运行的抛物槽式CSP电站内部的风况进行了实验性表征。LiDAR观测为深入理解槽式集热器阵列内部区域的风流状况提供了独特的机会。我们的研究结果表明：（1）在经过前几排集热器阻挡后，由于湍流混合增强，气流继续越过槽场时，槽上方的风速恢复至来流风速的73%；...

解读: 该研究揭示CSP槽式电站内部风载特性,对阳光电源光热跟踪系统设计具有重要参考价值。LiDAR观测发现阵列内部风速恢复至73%且剪切力矩增大,提示需优化内部排布的跟踪支架结构强度与控制策略。可结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,通过预测性维护算法动态调整跟踪器防风姿态,降低结构成本同时提升...

Ahmad Ayyaz · Muhammad Kaleem · Amna Nasir · Noura Dawas Alkhaldi 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 近年来，基于卤化物双钙钛矿（DPs）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）取得了显著进展，因其优异的光电特性而引发了大量关于提升其整体性能的研究。由于铅（Pb）具有毒性，基于A2NaAlI6（A = Rb, Cs）的PSCs被视为替代铅基PSCs的一种良好选择。首先，通过第一性原理密度泛函理论（DFT）模拟，研究了A2NaAlI6（A = Rb, Cs）作为PSCs吸光层的应用潜力，系统考察了其结构、弹性及光电性质。弹性性质分析表明，所研究的卤化物双钙钛矿具有延展性和方向性各向异性，证实了其在柔性...

解读: 该无铅钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。A2NaAlI6材料的1.7-1.78eV直接带隙和27.98%理论效率,为下一代环保型光伏组件提供技术储备。其可见光吸收特性可优化MPPT算法适配性,柔性材料特性启发分布式光伏场景应用。建议结合iSolarCloud平台建立新型钙钛矿组...

Habeeb Bolaji Adedayo · Kamaruzzaman Sopian · Ambagaha Hewage Dona Kalpani Rasangik · Oluwasanmi Iyiola Along · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293

摘要 太阳能光伏（PV）组件的热管理对于优化能量效率至关重要，因为温度分布不均会阻碍其性能表现。本研究探讨了由乙烯四氟乙烯（ETFE）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、硅电池、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、胶带和碳纤维增强聚合物（CFRP）组成的多层光伏组件的热动力学特性。该研究创新性地结合了数值模拟、理论分析与基于太阳模拟器的实时实验验证，在平均辐照度为1000 W/m²的条件下模拟标准测试环境下的太阳辐照。数值结果表明各层表面温度相对均匀，其中电池层达到最高的平均表面温度（41.36 °C），这...

解读: 该光伏组件热管理研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维具有重要价值。研究揭示的硅电池层温升至41.36°C导致效率损失42.5%的现象,可指导我们优化MPPT算法中的温度补偿策略。建议将相变材料、金属泡沫散热等创新冷却方案集成到组件级监控中,通过iSolarCloud平台实时监测热点并预测性维护。研...

Bing Hu · Huaiyong Shao · Changkun Shao · Wenjun Tang · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 短期太阳辐射预测对于太阳能光伏发电并网以及电网调度与优化至关重要。提高依赖人工智能的基于卫星的短期预测方法的可解释性是当前的研究重点。在本研究中，我们提出了一种将基于卫星的云透射率预测与物理晴空辐射预测相结合的新型短期太阳辐射预测方法。本研究的创新之处在于其建立在大气物理原理基础之上，具体体现在对云透射率的预测以及对阴天和晴天状态的区分。云透射率的预测基于Himawari-8观测数据，采用广泛使用且成熟的卷积神经网络（CNN）和长短期记忆（LSTM）网络实现；而晴空辐射预测则可通过晴空辐射...

解读: 该卫星短期辐照预测技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要价值。通过10分钟至4小时精准预测(RMSE 62-160 W/m²),可优化ST系列储能变流器的充放电策略和PowerTitan系统的能量管理。结合iSolarCloud平台,能提升SG系列逆变器的MPPT算法预判能力,实现电网友好型并网控制。...

Angelo Spena · Francesco Biso · Luca Rosat · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

本文提出了一种可用于预测光伏太阳能电池板（PV）温度的模型，该模型通过对其全天24小时热行为的模拟实现温度预测。为了研究光伏组件与其周围环境之间的连续相互作用，本分析不仅限于现有模型通常关注的发电时段（白天），而是扩展至广泛气候条件下各种运行工况的全面分析。为估算电池结温、前表面和背表面温度，本文还提出了一种关于光伏面板与周围环境之间对流换热关系的原创性重构方法。为验证模型性能，采用了罗马大学“托尔维加塔”分校实验站的数据集，涵盖一个商用光伏组件连续14个月、时间步长为1分钟的运行数据。通过对单...

解读: 该24小时光伏组件温度预测模型对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。精确的温度建模(RMSE 1.5°C)可优化MPPT算法的温度补偿策略,提升发电效率。全天候热行为仿真能增强预测性维护功能,识别湿度、降雨等环境因素导致的异常工况。该模型可集成至智能运维系统,实现组件...

Karan P.Ran · Narendra Shiradka · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 尽管光伏组件中的旁路二极管大部分时间处于反向偏置状态，且常常工作在升高的温度下，但目前尚无系统性的测试方法或评估流程来考察其对长期可靠性的影响。本文首次针对高温反向偏压（HTRB）运行条件下旁路二极管的耐久性进行了详细研究。从四种商用肖特基旁路二极管型号中各选取十个样品，在每一HTRB测试温度下进行试验。所有二极管在HTRB测试前均通过正向和反向I-V特性进行了表征。HTRB测试分别在120 °C、130 °C和140 °C下进行，持续1000小时或直至所有样品失效。所选测试温度低于被测二...

解读: 该研究揭示旁路二极管高温反偏失效机制，对阳光电源SG系列光伏逆变器及组串式方案具有重要价值。研究发现95%失效发生在前6小时且呈短路模式，可指导我们优化MPPT算法中的旁路二极管健康监测策略。通过反向漏电流特征预测失效的方法，可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护。建议在1500V高压系统...